辽宁省沈阳市昆山第二高级中学高二物理下学期期末试卷含解析

辽宁省沈阳市昆山第二高级中学高二物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.一平行板电容器，充电后与电源断开，现将一块均匀的电介质板插进电容器，恰好充满电容器两板间的空间，与未插电介质板时相比A．电容器所带电荷量变大

B．电容器的电容增大C．两极板间的场强变大

D．两极板间的电势差减小参考答案：BD2.（单选）质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图所示.离子源S产生的各种不同正离子束（速度可视为零），经MN间的电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点.设P到S1的距离为x，则（

）A．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小B．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大C．只要x相同，对应的离子比荷一定相同D．只要x相同，对应的离子电荷量一定相同参考答案：D3.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知(

)A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin（25t）VB．该交流电的频率为50HzC．该交流电的电压的有效值为100

D．若将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W参考答案：D4.(单选)将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数[

]A．增加

B．减少

C．不变

D．先增加后减少参考答案：C5.(单选)关于元电荷的下列说法中正确的是（

）A、元电荷实质上是指电子和质子本身B、所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C、元电荷的数值通常取作e=1.6×10-17CD、以上说法都不正确参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，沿水平面放有宽50cm的U形光滑金属框架．电路中电阻

R=2.0Ω，其余电阻不计，匀强磁场B=0.8T，方向垂直于框架平面向上，金属棒MN质量为30g，它与框架两边垂直，MN的中点O用水平的绳跨过定滑轮系一个质量为40g的砝码，自静止释放砝码后，电阻R能得到的最大功率为

w．

参考答案：

2

7.1m的均匀金属杆，两端焊接等长的细软导线，悬挂在同一水平高度的两点上，abcd所在的区域内有一竖直向上的匀强磁场，当ab中通以如右图所示的电流时，金属杆ab偏离原来的位置到两根悬线和竖直方向的夹角为30°时保持平衡，如果金属杆ab的质量为kg，其中通过的电流强度为10A。则匀强磁场的磁感应强度为______T。（g取10m/s2）参考答案：1T

8.李敏同学家的自动电水壶铭牌如图25所示。这个电水壶正常工作时的电压是

V，电水壶正常工作时的功率是

W；若电水壶每天正常工作2h，每天耗电

KW.h（度）.参考答案：220；800；1.69.在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速，中子以一定速度与静止碳核发生正碰，碰后中子反向弹回，则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向_________(选填“相反”或“相同”)，碳核的动量_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)碰后中子的动量。参考答案：相反

大于10.一个处于n=4能级的氢原子会自发地向低能级跃迁，跃迁时最多能发出________个光子，而一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多能发出________种频率不同的光子。参考答案：3

611.（4分）在修筑铁路时；要根据转弯处轨道的半径和规定的行驶速度，适当选择内外轨的高度差，使转弯时所需的向心力完全由重力和支持力的合力来提供，这样铁轨就不受火车轮缘的挤压了。若实际行驶的速度超过规定速度，则________产生相互挤压；若实际行驶的速度低于规定速度，则________产生相互挤压。(填“内侧车轮的轮缘与内轨”或“外侧车轮的轮缘与外轨”)参考答案：外侧车轮的轮缘与外轨；内侧车轮的轮缘与内轨12.如图所示，金属环半径为a，总电阻为2R，匀强磁场磁感应强度为B，垂直穿过环所在平面．电阻为R／2的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆两端的电压为____________。参考答案：Bav13.有一个称为“千人震”的趣味物理小实验如图1，实验是用一节电动势为1.5V的新干电池，几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器，几位做这个实验的同学手拉手成一串，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们首、尾两位同学两个空着的手相连，如图所示，在通或断时就会使连成一串的同学都有触电感觉，该实验原理是

；人有触电感觉时开关是通，还是断的瞬间

，因为

．参考答案：（1）镇流器的自感现象；断开瞬间；只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉．【考点】自感现象和自感系数．【分析】只有当闭合电路断开时，导致电路中的电流变化，镇流器出现自感现象，产生瞬间高压，给同学们都有触电感觉．【解答】解：当开关闭合后，镇流器与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小．当断开时，镇流器电流发生变小，从而产生很高的瞬间电压，通过同学们身体有触电的感觉．故答案为：（1）镇流器的自感现象；断开瞬间；只有在电路刚断开时才能产生很高的自感电动势使人产生触电的感觉．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．【猜想1】碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．【猜想2】碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．(1)你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由.(2)根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？参考答案：（1）猜想1、2均不成立.因为A球的速度只减少了3m/s,B球的速度却增加了8m/s,所以猜想1是错的。（2分）A球的动能减少了,B球动能增加了,所以猜想2也是错的；（2分）（2）计算：B球动量的增加量ΔpB=0.1×9=0.9kg·m/s，（2分）A球动量的减少量ΔpA=0.3×8－0.3×5=0.9kg·m/s，（2分）从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．（2分）15.（5分）电磁波是一个大家族，请说出这个家族中的几个成员（至少说出3个）参考答案：红外线、紫外线、X射线等。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，正方形单匝均匀线框abcd,边长L=0.4m，每边电阻相等，总电阻R=0.5Ω.一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮，一端连接正方形线框，另一端连接绝缘物体P,物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上，斜面倾角θ=30°,斜面上方的细线与斜面平行.在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场，上边界I和下边界II都水平，两边界之间距离也是L=0.4m.磁场方向水平，垂直纸面向里，磁感应强度大小B=0.5T.现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放，且线框在运动过程中始终与磁场垂直，cd边始终保持水平，物体P始终在斜面上运动，线框刚好能以v=3的速度进入匀强磁场并匀速通过匀强磁场区域.释放前细线绷紧，重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力.(1)线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中，c、d间的电压是多大？(2）线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大？(3)在cd边刚进入磁场时，给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域，在此过程中，力F做功w=0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少？参考答案：解(1)正方形线框匀速通过匀强磁场区域的过程中，设cd边上的感应电动势为E，线框中的电流强度为I，c、d间的电压为Ucd，则E＝BLv ………（1分）

………（1分） ………（1分）解得Ucd＝0.45V …（2分）(2)正方形线框匀速通过磁场区域的过程中，设受到的安培力为F，细线上的张力为T，则F＝BIL

………（1分）T＝m2gsinθ ………（1分）m1g＝T＋F ………（1分）正方形线框在进入磁场之前的运动过程中，根据能量守恒有 ………（3分）解得m-1＝0.032kg，m-2＝0.016kg ………（2分）(3)因为线框在磁场中运动的加速度与进入前的加速度相同，所以在通过磁场区域的过程中，线框和物体P的总机械能保持不变，故力F做功W等于整个线框中产生的焦耳热Q，即W=Q

………（2分）设线框cd边产生的焦耳热为Qcd，根据Q=I2Rt有 ………（2分）解得Qcd＝0.0575J ………（1分）17.粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好处在水平位置（如图）。已知ab的质量m=0.5kg，ab的长度l=0.2m沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B=5T。g取10m/s2。

（1）导线中未通电流时，弹簧伸长了0.05m，则弹簧的劲度系数是多少？（2）要使两根弹簧能处于自然状态（即不被拉长，也不被压缩），ab中应沿什么方向、通过多大的电流？

（3）当由b到a方向通过2A的电流时，两根弹簧被拉长多少？参考答案：（1）

（2）

5A

（3）0.07m18.(12分)如图甲所示，质量为m，长为l的铜棒，用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度，求此棒中恒定电流的大小。

同学甲的解法如下：对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示（侧视图）。当最大偏转角θ时，棒受力平衡，有：

得同学乙的解法如下：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图丙所示。F做功为：重力做功为：由